Металлическими механически

(до 100 мкм), однако предел прочности углеродных волокон при этом снижается. Примером подобных упрочнителей являются углеродные волокна типа Хок [32 ], получаемые методом осаждения из газовой фазы и содержащие 25—30 мол. % бора. Эти волокна разрабатывались специально для композиционных материалов с металлическими матрицами с учетом возможности получения композиционных материалов методом диффузионной сварки. Предел прочности указанных углеродных волокон составляет 210— 280 кгс/мм2, а модуль упругости — 19 000 кгс/мм2.

Многие организации проводят работы по исследованию возможности применения и оценке эффективности композиционных материалов с металлическими матрицами в деталях газотурбинных двигателей. Так, фирма «Дженерал Моторс» оценивает перспективность применения композиционных материалов на основе алюминия и титана, армированных бериллиевой проволокой, для лопаток вентилятора и компрессора. Фирмами «Юнайтед Текнолод-жиз», «Дженерал Электрик», «Детройт Дизел Эллисон», ТРВ и др. предполагается разработка стойких к уадарам боралюминиевых лопаток вентиллятора для двигателей типа GF-6, JT9D и J-79 [182]. Фирма «Пратт энд Уитни» разрабатывает конструкцию лопатки с титановой сердцевиной и боралюминиевой оболочкой для двигателя F-100, применение которой позволит обеспечить снижение массы на 28%.

К настоящему времени работы в области создания композиционных материалов с металлическими матрицами вышли далеко за рамки чисто научных исследований. Эти материалы, и в первую очередь боралюминий, в виде деталей и агрегатов авиационных и космических конструкций широко опробуются в стендовых условиях, проходят летние испытания и внедряются в авиакос-

Благодаря хрупкости свойства керамической матрицы отличаются от свойств других типов матриц. В композитах с полимерными и металлическими матрицами основная упрочняющая роль отводится волокнам, а матрица придает материалу ударную вязкость. Керамическая мат-

Волокна углерода имеют относительно высокую химическую стойкость к атмосферным условиям и некоторым кислотам (серной, азотной, соляной), что определяет их долговечность при хранении, а также долговечность КМ на их основе. Термостойкость при длительной эксплуатации не превышает 400 °С. К недостаткам углеродных волокон следует отнести низкую прочность на сжатие, химическую активность при взаимодействии с расплавленными металлическими матрицами и малую смачиваемость, особенно с полимерными матрицами.

Благодаря совершенству структуры нитевидные кристаллы имеют высокие, близкие к теоретическим прочностные характеристики. Например, нитевидные кристаллы из карбида кремния имеют плотность 3320 кг/м3, прочность при растяжении 21 000 МПа и модуль упругости 490000 МПа. Это свидетельствует о большой перспективности нитевидных кристаллов для армирования КМ с металлическими матрицами. Уже сейчас можно говорить о промышленных масштабах выпуска нитевидных кристаллов из карбида кремния и оксида алюминия.

Полученные металлические матрицы следует размножить, т. е. изготовить любое количество матриц, необходимое для производства. Для этого изготовленными металлическими матрицами прессуют пластмассовые формы комплекта зубов в количестве, нужном для производства. Отпрессованные пластмассовые формы просматривают и делают на торце канавку. В канавку закладывают контактирующую проволоку, прикручивают ее, чтобы она плотно прилегала к телу формы, i все дальнейшие работы ведут на проволоке (рис. 40).

К недостаткам углеродных волокон следует отнести их склонность к окислению на воздухе, химическую активность при взаимодействии с металлическими матрицами, слабую адгезию с полимерными матрицами. Улучшения совместимости волокон с металлическими матрицами и защищенности их от окисления добиваются нанесением на углеродные волокна металлических и керамических покрытий.

Усы графита, обладая высокими показателями удельной прочности и жесткости, неустойчивы в металлических матрицах при высоких температурах. Нитевидные кристаллы металлов из-за высокой плотности обнаруживают пониженную удельную жесткость по сравнению с соответствующими характеристиками усов тугоплавких соединений (SiC, B4C и др.). Усы металлов склонны к разупрочнению при переработке, несовместимы с металлическими матрицами и непригодны для армирования металлических матриц. Нитевидные кристаллы SiC, A12O3 обладают лучшей совместимостью с металлами, стойки к воздействию влаги, истиранию при переработке. Обнаруживая лучшие высокотемпературные свойства, усы SiC, A12O3 и других тугоплавких соединений являются хорошими упрочнителями композиционных материалов с металлической матрицей.

К недостаткам углеродных волокон следует отнести их склонность к окислению на воздухе, химическую активность при взаимодействии с металлическими матрицами, слабую адгезию с полимерными матрицами. Улучшения совместимости волокон с металлическими матрицами и защищенности их от окисления добиваются нанесением на углеродные волокна металлических и керамических покрытий.

Усы графита, обладая высокими показателями удельной прочности и жесткости, неустойчивы в металлических матрицах при высоких температурах. Нитевидные кристаллы металлов из-за высокой плотности обнаруживают пониженную удельную жесткость по сравнению с соответствующими характеристиками усов тугоплавких соединений (SiC, B4C и др.). Усы металлов склонны к разупрочнению при переработке, несовместимы с металлическими матрицами и непригодны для армирования металлических матриц. Нитевидные кристаллы SiC, А120з обладают лучшей совместимостью с металлами, стойки к воздействию влаги, истиранию при переработке. Обнаруживая лучшие высокотемпературные свойства, усы SiC, A1203 и других тугоплавких соединений являются хорошими упрочнителями композиционных материалов с металлической матрицей.

Допуски конических и гипоидных зубчатых передач регламентируются стандартами, которые охватывают все виды конических передач с металлическими, механически обработанными колесами с модулями 1...56 мм и диаметрами делительной окружности до 4000 мм. В стандарте предусмотрены также 12 степеней точности. Наиболее широко в машиностроении применяют колеса степеней точности 7 и 8, которые нарезают на станках нормальной точности без последующего шлифования или притирки. Точность конических передач обозначают так же, как и цилиндрических.

ГОСТ 9368—60 и 1758—56 х допусков на конические зубчатые передачи распространяются на зубчатые передачи с пересекающимися под любым углом осями с металлическими, механически обработанными, коническими зубчатыми колесами и исходным контуром по ГОСТ 9587—68 и П754—68*. Стандарт 9368—60 охватывает колеса с прямыми и косыми зубьями с делительным диаметром до 320 мм при модуле до 1 и ГОСТ 1758—56 колеса с прямыми, косыми и криволинейными зубьями с делительным диаметром до 2000 мм и модулем свыше 1 до 30.

Точность изготовления червячных передач с металлическими механически обработанными колесами, сопрягаемыми с цилиндрическими червяками, устанавливается СТ СЭВ 311—76. Так же как и для цилиндрических зубчатых колес, стандарт предусматривает 12 степеней точности.

ГОСТ 9368—60 и 1758—56 1 допусков на конические зубчатые передачи распространяются на зубчатые передачи с пересекающимися под любым углом осями с металлическими, механически обработанными, коническими зубчатыми колесами и исходным контуром по ГОСТ 9587—68 и П754—68*. Стандарт 9368—60 охватывает колеса с прямыми и косыми зубьями с делительным диаметром до 320 мм при модуле до 1 и ГОСТ 1758—56 колеса с прямыми, косыми и криволинейными зубьями с делительным диаметром до 2000 мм и модулем свыше 1 до 30.

Степени точности зубчатых и червячных передач и их условные обозначения Стандартами устанавливаются двенадцать степеней точности зубчатых колес и передач, которые обозначаются в порядке убывания точности степенями 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12. Допуски устанавливаются для передач с металлическими механически обработанными колесами с исходным контуром по ГОСТ 3058 — 54. ГОСТ 1643 — 56 устанавливает допуски для колес передач с параллельными осями с внешним, внутренними, прямыми, косыми и шевронными зубьями с диаметром делительной окружности до 5000 мм и модулями свыше 1 до 50 мм. Допуски для степеней точности 1, 2 и 12 этим стандартом не устанавливаются. ГОСТ 1758 — 56 устанавливает допуски для колес передач с пересекающимися осями с прямыми, косыми и криволинейными зубьями с диаметром делительной окружности до 2000 мм и модулями свыше 1 до 30 мм. Допуски для степеней точности 1, 2, 3, 4 и 12 этим стандартом не устанавливаются. ГОСТ 3675 — 56 устанавливает допуски для червячных передач с металлическими механически обработанными колесами с осевым модулем свыше 1 до 30 мм с диаметром делительной окружности червячных колес до 2000 мм и диаметром делительных цилиндров до 400 мм при любом числе заходов. Для кинематических передач область распространения стандарта устанавливается по диаметрам делительных окружностей червячного колеса до 5000 мм, по осевым модулям свыше 1 до 16 мм. Допуски для степеней точности 1, 2, 10, 11 и 12 этим стандартом не устанавливаются. Нормы Для каждой степени точности устанавливаются нормы. Нормы для передач с параллельными- осями (по ГОСТ 1643—56) и пересекающимися осями (по ГОСТ 1758—56)

По точности изготовления червячные передачи с металлическими механически обработанными колёсами и цилиндрическими червяками с архимедовым, эвольвентным и прямолинейным в нормальном сечении профилем подразделяются на четыре класса точности.

ГОСТы 9368—60 и 1758—56 — допуски на конические зубчатые передачи — распространяются на зубчатые передачи с пересекающимися под любым углом осями с металлическими, механически обработанными, коническими зубчатыми колесами и исходным контуром по ГОСТам 9587—61 и 3058—54. ГОСТ 9368—60 охватывает колеса с прямыми и косыми зу.бьями с делительным диаметром до 320 мм при модуле до 1 и ГОСТ 1758—56 — колеса с прямыми, косыми и криволинейными зубьями с делительным диаметром до 2000 мм и модулем свыше 1 до 30.

Допуски червячных передач с металлическими механически обработанными червячными колесами, сопрягаемыми с цилиндрическими червяками при любом числе заходов, приводятся в ГОСТе 9774 — 61 для передач с осевым модулем до 1, с диаметрами делительных окружностей червячных колес до 320 мм, с диаметрами делительных диаметров червяков до 50 мм и в ГОСТе 3675 — 56 для модулей свыше 1 до 30, с диаметрами колес до 2000 мм и с диаметрами червяков до 400 мм. ГОСТ 3675 — 56 охватывает также червячные кинематические передачи с диаметром колеса до 5000 мм при осевом модуле свыше 1 до 16.

По точности изготовления червячные силовые передачи с металлическими механически обработанными колесами и цилиндрическими червяками разделяются на пять степеней точности, обозначаемых в порядке убывания точности: 5, 6, 7, 8 и 9. Для делительных передач, например передач зубофрезерных станков, устанавливаются нормы точности по степеням 3—6. Основной степенью точности силовых передач является 7-я; червяк для передачи этой степени шлифуется после термообработки, а сырой червяк может не подвергаться отделочной операции.

Мелкомодульные эвольвентные зубчатые передачи. Допуски на мелкомодульные эвольвентные зубчатые передачи регламентированы ГОСТ 9178-59. Стандарт распространяется на зубчатые передачи с параллельными и перекрещивающимися осями с металлическими механически обработанными цилиндрическими прямозу-

ГОСТ 1643-56 распространяется на зубчатые передачи с параллельными осями, с металлическими механически обработанными цилиндрическими зубчатыми колесами, с исходным контуром по ГОСТ 3058-54.